Área de estudio

El Complejo Cenagoso de Zapatosa (CCZ) es el humedal más grande de Colombia. Se encuentra entre los límites de las áreas hidrográficas del Magdalena Bajo y Cesar, ubicación geográfica que lo convierte en un componente crucial del sistema hídrico regional por estar en la parte sur de la cuenca del río Magdalena y por el norte con la entrada del río Cesar (Figura 1). Se caracteriza por ser un ecosistema compuesto por una red interconectada de lagunas, ciénagas y drenajes, formando un sistema hidrológico complejo, debido a que la morfología del terreno exhibe áreas inundables, canales y una topografía variada típica de zonas pantanosas. Por lo tanto, es un área importante para la regulación hídrica y la recarga de acuíferos regionales, que desempeña un papel vital en la mitigación de inundaciones y en la retención de sedimentos, contribuyendo al bienestar ambiental de la región.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 1 Mapa de localización del área de estudio, Complejo Cenagoso de Zapatosa. Se destaca el área de estudio en el contexto nacional (recuadro rojo).  

La delimitación inicial del Distrito Regional de Manejo Integrado (DRMI) del Complejo Cenagoso de Zapatosa se basó en criterios generales que incluían la extensión total del humedal y sus características ecológicas predominantes (^{Fundación Natura, 2022}). Sin embargo, para realizar un análisis más detallado y efectivo, se ajustó la delimitación a partir de las microcuencas definiendo un área con una extensión de 228 261.66 hectáreas (Figura 1); ajuste que permitió evaluar el complejo bajo el concepto de ecosistema de humedal, tomando en cuenta las variaciones en las dinámicas del recurso hídrico.

A pesar de su relevancia, el CCZ enfrenta amenazas, como la pérdida de hábitat debido a actividades humanas, el uso ineficiente del agua, la contaminación hídrica y del suelo, entre otras. Su conservación requiere medidas efectivas para proteger su biodiversidad y mantener la salud del sistema hidrológico, permitiendo que este ecosistema estratégico siga siendo considerado un aliado frente al cambio climático.

Zonificación de Altos Valores de Conservación (AVC)

La zonificación de AVC del CCZ consistió en cuatro fases (Figura 2), para obtener como resultado los mapas en que se representan los indicadores propuestos y un mapa final del resultado de la superposición de los AVC identificados.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 2 Fases metodológicas para la zonificación de AVC.  

Fase 1. Identificación de los AVC del área de interés

Se identificaron las categorías de los AVC que aplican para el CCZ de acuerdo con lo establecido por la High Conservation Value Resource Network (^{Brown y Senior, 2014}):

Fase 2. Revisión y generación de insumos geográficos para el área de estudio

Se seleccionó la información geográfica primaria y secundaria, se priorizaron los indicadores (Tabla 1), se realizó el acondicionamiento de datos geográficos, teniendo en cuenta el sistema de coordenadas, la escala y el cubrimiento espacial y se definieron los métodos para generar insumos de cada variable.

Al contar con la información geográfica de los indicadores, se reclasificaron los valores en una escala de evaluación común de adecuación o preferencia para unificar la clasificación (Tabla 2).

Con las capas geográficas reclasificadas se generaron nuevos archivos en los que se representan las áreas con AVC. En aquellos casos en que para el AVC identificado se planteó más de un indicador, se unieron las capas geográficas para tener una capa final por cada criterio, y así tomar en cuenta los polígonos que representan cada AVC desde una perspectiva de conservación. Para esto se sumaron los valores de los indicadores específicos luego de ser reclasificados (Tabla 2). Los mapas resultantes muestran la suma de estos valores, y posteriormente se asignaron los valores de la Tabla 3 para obtener una representación consolidada de la diversidad en los AVC; el sistema de puntuación consideró la importancia de diferentes áreas en función de los criterios establecidos.

Se hizo la conversión de formato vectorial a ráster a partir del valor asignado y a las celdas vacías se les asignó un valor de 0 definida como ‘No aplica’.

Fase 3. Evaluación multicriterio mediante el Proceso Analítico Jerárquico

Se utilizó la evaluación multicriterio (EMC) y se creó la matriz de comparación entre criterios, según la metodología del Proceso Analítico Jerárquico (PAJ), donde se aplican procesos de decisiones multicriterio, cuyo uso permite solucionar problemas complejos que involucran diferentes variables o indicadores (^{Saaty, 2008}), en este caso los AVC. Los criterios se valoraron teniendo en cuenta los niveles jerárquicos del PAJ con la participación de expertos (^{Fuenzalida Díaz et al., 2013}), que se usa como una regla de decisión sobre la importancia relativa de cada criterio, resultante del proceso analítico. Para esto, se creó una matriz de clasificación, en donde cada experto dio un peso referido a la importancia o preferencia a cada criterio frente a los demás.

El PAJ define una jerarquía por niveles de importancia: el nivel (0) presenta el objetivo de investigación, el nivel (1) los criterios considerados para la zonificación de AVC, el nivel (2) los factores representados por los indicadores, en el nivel (3) se generan las alternativas y en el nivel (4) las decisiones.

Los cinco AVC se definieron como criterios, tomados como puntos de referencia para la toma de decisiones, medidos o caracterizados de acuerdo con la importancia, y valorados según el proceso de evaluación multicriterio (^{Gómez Delgado y Barredo Cano, 1996}).

Los indicadores representaron características de la biodiversidad, de los hábitats y del ecosistema como tal (^{Gómez Delgado y Barredo Cano, 1996}); por ejemplo, el CCZ se nutre principalmente de los ríos César y Magdalena, y su régimen hidroclimático bimodal (^{Restrepo et al., 2021}), combinado con pendientes que varían de planas a ligeramente inclinadas, facilita el flujo y la conectividad entre el plano inundable y sus tributarios, favoreciendo así las dinámicas biológicas asociadas a estas condiciones. En este contexto, la ictiofauna se destaca por reunir atributos para describir la relevancia del CCZ (Tabla 1) al ser un ecosistema importante para procesos de su ciclo de vida (^{Jimenéz-Segura y Lasso, 2021}), entre ellos, aspectos reproductivos de especies migratorias (^{Moreno-Arias et al., 2021}), con algún grado de vulnerabilidad (^{IUCN, 2024}) que a su vez sostienen la pesquería artesanal y, aportan a la seguridad alimentaria de las comunidades locales (^{AUNAP, 2024}).

Para evaluar estos criterios, se construyó la matriz de comparación y se asignó la valoración, de acuerdo con la escala jerárquica del 1 al 9 (^{Saaty, 2008}); cada celda representa la comparación de la importancia del criterio i frente al criterio j. A partir de los datos numéricos se calculó la moda para completar la matriz (Tabla 4). Posteriormente, la matriz se normalizó calculando el vector propio (Wi), que representa los pesos relativos de los criterios, y el índice de consistencia (Ci) dividiendo el vector propio por la suma de los elementos de cada fila, asegurando la coherencia y obteniendo los pesos finales.

Se evaluó la consistencia de la matriz calculando λmax = ∑λi. cuyo valor debe acercarse al número de variables independientes (n). que para este caso fue 5.46 (Tabla 5). indicando que hay consistencia debido a que se usaron cinco criterios.

Luego se calculó el Índice de Consistencia (CI) para determinar la desviación del vector λmax respecto a n, y el Índice de Consistencia Aleatorio (RCI):

Lo anterior para hallar la relación de la consistencia (CR= CI/ RCI); mientras menor sea la CR, más consistentes son los criterios dados por los especialistas; pero si la CR, es mayor a 0.10 los criterios son inconsistentes. Para este estudio la CR fue igual a 0.0961, indicando consistencia en los criterios definidos para la zonificación de los AVC del CCZ.

Finalmente, se analizó el modelo, la emisión de juicios y las evaluaciones que se generaron de la matriz de comparaciones para proceder con la superposición ponderada a partir de los pesos calculados.

Fase 4. Superposición ponderada para la zonificación de AVC

Se procedió con la superposición ponderando cada valor de los AVC, de acuerdo con los pesos calculados (Tabla 7) a partir de la matriz de valoración de criterios (Tabla 6).

Primero se hizo un proceso de ‘Dissolve’ para evitar conflictos de superposición, con el fin de unificar campos que tuvieran la misma información en los atributos de las clases y descripciones. Luego, mediante la unión de las capas geográficas de los cinco AVC, se hizo la combinación de atributos en función de la relación espacial o de atributos comunes para obtener las zonas finales. Sobre esta capa se hizo la sumatoria de los valores de los cinco criterios, se calculó el promedio de los valores (sum / 5) y el valor ponderado:

Donde, Ci es el valor de cada criterio.

Finalmente, los resultados de la superposición ponderada se interpretaron mediante la creación de clases basadas en los valores resultantes de la zonificación, estableciendo rangos a través del método de quiebres naturales de Jenks, que busca minimizar la varianza interna dentro de cada clase y maximizar la varianza entre clases. A partir de las clases se diferenciaron las áreas en el humedal, buscando optimizar la conservación y equilibrar de manera justa el uso humano y la protección ambiental.

Capas geográficas reclasificadas

Como resultado del proceso se obtuvo una representación cartográfica coherente y comparable de los indicadores evaluados. Las clases presentadas en la Tabla 2 de la metodología, proporcionan una visión sistemática y unificada de la adecuación o preferencia de las áreas analizadas en términos de su idoneidad con respecto a los AVC.

En la Figura 3 se presentan los mapas de los tres indicadores del AVC 1: en el mapa del indicador 1 se muestran los polígonos donde las especies de peces con grado de amenaza se reportaron (CR, EN, VU), en el mapa del indicador 2 las áreas con probabilidad significativa de albergar las cinco especies prioritarias, categorizadas según su distribución potencial, y en el mapa del indicador 3 las áreas propicias para el uso temporal crítico de los peces, detallando condiciones óptimas como calidad del agua, temperatura adecuada, hábitat idóneo y otros factores. A partir de estos tres indicadores se identificaron áreas donde se concentran especies de peces, lo que ayuda a reconocer los hábitats críticos para la supervivencia de las especies e implementar medidas de conservación específicas para proteger estos ecosistemas (^{Babcock et al., 2005}).

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 3 Mapas de los indicadores 1, 2 y 3 del AVC 1.  

En el mapa del indicador 4 (Figura 4), se delinean los sistemas de agua dulce con patrones hídricos intactos, destacando las áreas con escorrentía superficial alta (> 135 mm/pixel) y media (120-134 mm/pixel). Este indicador se centra en el flujo de agua que se desplaza por la superficie del suelo en lugar de penetrar en este, y está vinculado a factores como la precipitación, la disponibilidad de agua en el suelo, la evapotranspiración y las coberturas asociadas. La representación visual de estos patrones ofrece una perspectiva sobre la dinámica de los recursos hídricos del área de interés, contribuyendo a la comprensión de la interrelación entre los sistemas acuáticos y los factores ambientales circundantes. Así, se identifican áreas críticas de recarga y drenaje hacia los humedales, permitiendo priorizar su protección y restauración para conservar su calidad y cantidad de agua, así como la biodiversidad; además, estos modelos son fundamentales para evaluar el impacto del cambio climático en los patrones hidrológicos de los humedales, facilitando la formulación de estrategias de adaptación y mitigación para proteger estos ecosistemas vulnerables (^{Vagaría y Gaspari, 2010}).

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 4 Mapa del indicador 4 del AVC 2.  

El conjunto de mapas de los indicadores 5, 6 y 7 (Figura 5) proporcionaron una visión integral de la salud y la dinámica de los ecosistemas del CCZ. En el mapa del indicador 5 se detallan las áreas evaluadas en peligro crítico (CR) con un valor de 1, mientras que aquellas en peligro (EN) y vulnerables (VU) tienen valores de 2 y 3, respectivamente. Por otro lado, el mapa del indicador 6 revela los ecosistemas naturales con vigor de la vegetación muy alto (> 0.5) y alto (0.3-0.49). Por último, el mapa del indicador 7 ilustra las superficies afectadas por quemas (> 0.1) y aquellas en proceso de regeneración de vegetación luego de las quemas (< -0.25 y -0.25- -0.1), representando los eventos de fuego y los procesos de recuperación en curso. Estos mapas proveen herramientas para comprender la complejidad y la interconexión de aspectos ambientales en el área estudiada, principalmente los índices espectrales brindan detalles del estado de la vegetación, tanto en condiciones estables como en condiciones de intervención como las quemas (^{Fernando Ávila Vélez, 2019}; ^{Zhou et al., 2009}).

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 5 Mapa de los indicadores 5, 6 y 7 del AVC 3.  

El mapa del indicador 8 (Figura 6) destaca las zonas críticas para la gestión o mantenimiento de eventos extremos relacionados con el caudal, representando áreas con pendiente plana (0- 1%), plano cóncava y ligeramente plana (1-3%). La selección de estas áreas se basa en consideraciones para la conservación de humedales, teniendo en cuenta factores como la vegetación circundante, la geología y necesidades específicas de las especies. La pendiente de estas regiones se ajusta, de manera general, a un rango suave, facilitando el flujo de agua a una velocidad adecuada y evitando pendientes empinadas que causen erosión del suelo o pérdida de hábitat; por tanto, este mapa proporciona información crucial para la gestión sostenible de eventos extremos relacionados con el caudal, contribuyendo así a la conservación de entornos acuáticos (^{Stei et al., 2004}).

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 6 Mapa del indicador 8 del AVC 4.  

Respecto a los dos indicadores del AVC 5 (Figura 7), el mapa del indicador 9 representa la biomasa de peces por área de pesca, identificando las áreas con valores de biomasa más destacados y clasificándolas como muy alta (> 60), alta (50-59) y media (40-49); estos datos geográficos son esenciales para la gestión pesquera, permitiendo una evaluación precisa de las áreas con abundancia significativa del recurso. Por otro lado, el mapa del indicador 10 destaca los sitios y recursos cruciales para satisfacer necesidades básicas de las comunidades, en particular los caladeros o zonas de pesca con un área de influencia de 100 metros (valor = 1). Estas regiones geográficas son identificadas como sitios donde la pesca se realiza regularmente, caracterizadas por una alta diversidad de especies de peces, convirtiéndolas en recursos naturales vitales tanto para la industria pesquera como para la alimentación humana (^{Olaya Rodríguez et al., 2017}).

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 7 Mapa de los indicadores 9 y 10 del AVC 5.  

Como parte del proceso de evaluación de AVC para el CCZ, mediante la integración de capas geográficas correspondientes a los indicadores, se crearon las capas finales para cada criterio (AVC 1 al 5, Figura 8). La interpretación del resultado final de cada AVC se facilitó mediante el sistema de puntuación propuesto, que resalta la importancia de las áreas en función de los criterios establecidos (Tabla 3).

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 8 Mapas de los 5 AVC del CCZ según la clasificación de valores.  

El análisis comparativo de las áreas asignadas a las clases del AVC 1, diversidad de especies, revela notables disparidades. La categoría "Baja diversidad de especies" se destaca con la mayor extensión de 28 589.30 hectáreas, mientras que "Máxima diversidad de especies" presenta la menor área, con solo 719,90 hectáreas. Las clases intermedias, como "Moderada diversidad de especies", "Diversidad promedio de especies" y "Alta diversidad de especies" muestran variaciones significativas en sus extensiones. Este análisis destaca la importancia de considerar la distribución espacial de la biodiversidad en función de las áreas asignadas a cada clase.

Para el AVC 2, ecosistemas y mosaicos a escala de paisaje, se presenta la clase "Moderada escorrentía" que sugiere que hay una relación equilibrada entre la cantidad de agua que fluye y la conexión entre los cuerpos de agua en el área de interés, con un área de 4 010.24 hectáreas. En comparación, la clase "Alta escorrentía" presenta una extensión significativamente mayor, alcanzando un total de 55 401,69 hectáreas, indicando un flujo de agua sustancialmente elevado en la zona. Esta diferencia en áreas sugiere una relación directa entre la intensidad de la escorrentía y la conectividad de los sistemas de agua dulce, facilitando la comprensión de la dinámica hídrica del CCZ.

El análisis comparativo de áreas asignadas a las clases del AVC 3, ecosistemas y hábitats, revela disparidades notables en los niveles de peligro y conservación. La clase "Ecosistemas en peligro crítico" presenta la mayor ocupación con 61 365.80 hectáreas, señalando una situación de conservación crítica del CCZ; contrariamente, la clase "Ecosistemas conservados y resilientes" presenta la menor área, con 338.80 hectáreas, indicando un estado más favorable y resiliente. Entre estas áreas extremas, las clases intermedias reflejan áreas con grados variables de amenaza y vulnerabilidad, resaltando la importancia de abordar la conservación en áreas críticas, señalando la urgencia de medidas específicas para fortalecer la resiliencia en ecosistemas más pequeños pero conservados.

En cuanto a los mapas resultantes del AVC 4, servicios ecosistémicos, demuestran que las pendientes vulnerables abarcan una extensión mayor, con 66 511.27 hectáreas, en comparación con las 63 978.21 hectáreas de las pendientes estables. Esta diferencia sugiere una distribución significativa de terrenos más propensos a la vulnerabilidad en el área de estudio, aspecto fundamental para la planificación del uso del suelo, resaltando la importancia de adoptar medidas específicas en las zonas con pendientes vulnerables.

A partir del último mapa de los AVC, para el AVC 5, necesidades de las comunidades locales, las áreas revelan que la clase "Poca importancia para comunidades locales" se destacan con la mayor extensión de 8 618.73 hectáreas, sugiriendo que una porción considerable del área de estudio posee poca relevancia directa para las comunidades del área de estudio. En contraste, las clases de "Moderada importancia para comunidades locales" y "Significativa importancia para comunidades locales" abarcan extensiones más limitadas (2 895.18 y 3 090.05 hectáreas respectivamente), indicando áreas más específicas pero significativas para las comunidades del CCZ. La clase "Alta importancia para comunidades locales" muestra la menor extensión, con 66.00 hectáreas, resaltando su relevancia, aunque en áreas geográficas más pequeñas.

Mapa final con las zonas de AVC

Los resultados de la superposición ponderada se clasificaron para facilitar su interpretación (^{Carver, 1991}). Dado que la prioridad de conservación puede variar según los criterios, la información geográfica disponible y la ponderación aplicada (^{Garmendia et al., 2010}), se estableció una clasificación general basada en cinco niveles de prioridad, desde el más bajo hasta el más alto. Esta clasificación refleja cómo la información geográfica utilizada en la evaluación multicriterio influye en la determinación de las zonas prioritarias para la conservación (^{Del Amo et al., 2007}) del CCZ, de las que hacen parte los polígonos que representan las superficies de agua, así como los de coberturas terrestres e inundables que componen el humedal.

El mapa de zonificación de AVC del CCZ (Figura 8) proporciona una representación detallada de las zonas prioritarias para la conservación ambiental. Estas áreas son identificadas por su significativa importancia debido a su biodiversidad excepcional, hábitats críticos o funciones ecológicas esenciales, que son fundamentales para mantener la salud ecosistémica del humedal y su capacidad para albergar vida silvestre. Cabe resaltar que, dado que el 50% de los indicadores seleccionados para los AVC (los tres indicadores del AVC 1 y los dos indicadores del AVC 5) están estrechamente relacionados con el espejo de agua, ésta fue la zona con mayor priorización de conservación. Sin embargo, se aclara que este es el primer análisis de AVC para el CCZ y que, a partir de estos resultados, se pretende incorporar otros indicadores relacionados con la vegetación y la fauna terrestre, con el fin de ampliar el análisis; lo que seguramente modificaría algunas de las categorías de priorización aquí presentadas.

Fuente: elaboración propia (2024).

Figura 9 Mapa de zonas de Altos Valores de Conservación del Complejo Cenagoso de Zapatosa por prioridad de conservación.  

Finalmente se calculó el área en unidades de hectáreas (ha) para conocer la ocupación de los polígonos de cada categoría (Tabla 8).

Según los resultados la categoría de "Prioridad baja" muestra un valor considerable indicando una extensión significativa de áreas con menor urgencia de conservación. En contraste, la clase de "Prioridad intermedia" sugiere la existencia de zonas que requieren atención focalizada de conservación. Las categorías de "Prioridad moderada", "Prioridad alta" y "Prioridad muy alta" indican la existencia de áreas críticas que demandan acciones prioritarias para proteger la integridad ecológica del humedal.

La clasificación de las áreas según su prioridad de conservación permite identificar cuáles requieren medidas urgentes y específicas, mientras que otras pueden tener un enfoque de gestión más flexible (^{Garmendia et al., 2010}), diferenciación que garantiza la sostenibilidad a largo plazo del ecosistema, ya que una gestión uniforme puede no ser efectiva en contextos con necesidades y presiones ambientales diversas. De esta forma, la integración de datos geoespaciales y la evaluación multicriterio contribuyeron a una comprensión detallada de prioridades y acciones para preservar el ecosistema (^{Jelokhani-Niaraki, 2021}).

En este sentido se debe mencionar que, las acciones contempladas para la protección del CCZ (relacionadas principalmente con la restauración de la vegetación boscosa y la conectividad entre cuerpos de agua; la rehabilitación de las zonas de ribera y el control de quemas) incluyen desde zonas de prioridad baja hasta de mayor prioridad; es decir, tienen un enfoque ecosistémico para el humedal.